Aspen流程模拟

软件版本为V11.0，语言中文。本人所学有限，内容讲解难免有所疏漏，敬请指正。

本文所用文献资料及bkp文件等见本文结尾链接。

流股组分参考江苏索普（集团)有限公司工业粗醋酸企业标准（Q/321100 ZH013——2021）

设计大赛对于塔的要求如下

物性NRTL-HOC，年处理20万吨，初始流股如下

可先选择简捷塔(DSTWU)进行初步分析，回流比-1.2~-2（最小回流比的倍数）内即可，压降0.2bar，乙酸要求回收率99%，重组分99%（1-1%）

如果选择初始点和最终点可以按自己需求观察塔板与回流比关系，在此按默认

结果如下

得到的数据可以输入进RadFrac，也可自行选定适合的塔板进行严格模块的分析，在此直接按计算结果输入（也可以直接RadFrac模块，选择一个比较高的塔板数，适宜的采出，较大的回流比，运行一般都没问题，再直接灵敏度对所有参数进行分析）

此时纯度可达99%

灵敏度分析进料板和回流比（因为采出按进料来计算的，正好是0.6，实际在比赛中肯定要精细优化）

进料板分析塔顶乙酸和塔釜丙酸纯度，显然某区间内均可，在此选择31

回流比分析

显然W丙酸纯度比乙酸低一点，回流比约在4.75出达到99.9%的规定纯度

通过使用设计规范将出口流股调至99.9%，此时一般使用塔模块本身具有的设计规范，不使用全局的

此时标红是因为塔定的回流比为4，已经小于了下限

此时更改即可

运行结果如下（回流比为4.74772264）

在塔优化换热的时候经常需要将塔拆分，根据化工原理

此时经过塔变化、加入模块，拆分如下，对于多出的四个部件的参数选定均来自于严格模块的计算结果

设定如下，压力为0表示无压降

1/（4.74772264+1）=0.173995573

而对于此时塔计算不能与冷凝器和再沸器合并计算

运行结果如下（因为上下两部分循环迭代都经由塔，因此为一个收敛循环），显然有错误，不过误差是在减小的

在检查参数的输入都没有问题后，首先加大收敛次数

显然循环已经收敛

但仍有报错

显然报错都是在运行开始时，即无初始流股

调和流股（即将计算结果变为设定的输入值）

此时无误

可以看看拆分前后，流股分布有无差异

对于塔详细设计而言（一般只对一个好设计的塔进行处理），比赛还要求

加入塔内件

选择自动分段，软件会给出一个参考值

此时运行一般都不会报错

再次基础上进行设计，一般直径4s。（Aspen会在液泛率>80%时出现报错

INFORMATION WHILE GENERATING REPORT FOR UNIT OPERATIONS BLOCK: "B2"

      (MODEL: "RADFRAC")

         81.19%  JET FLOOD IN COLUMN B2      , OPTION INT-1   ,

      SECTION CS-2     EXCEEDS 80%.）

显然提馏段的侧壁降液管停留时间不满足要求

可通过更改塔板间距和塔板尺寸（最终按照设计手册进行圆整）进行优化。（可以通过灵敏度分析查看，不同变量对要求的参数正负影响，在此不做分析）

更改后符合要求

整个填料层的能力因子(Fractional Capacity)指液泛率 （常数L/V）在40%~80%

塔内件在设计时，一般都可以根据流股参数创新，比如分为三段；填料、塔板分别在塔上下部分；新型分布器等等，不要局限于本文。

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